天然氣的主要成分
化學(xué)先生 / 2019-05-26
在古時(shí)候，火被人們當(dāng)作光明和善良的化身，火能夠戰(zhàn)勝黑暗和邪惡。中世紀(jì)，波斯與阿拉伯的某些城鎮(zhèn)盛行著一種瑣羅亞斯德教一拜火教。人們看到大自然的火的威力、以為這是神顯靈的地方。在拜火教的廟宇里，神像腳下的石頭縫里冒出一股不斷燃燒的“圣火”，穿著紅色道袍的僧侶，頭上用精石粉畫著紅色的火舌，帶領(lǐng)教徒們?cè)谑セ鹈媲肮蛳?，度誠(chéng)地祈禱。
這圣火是什么?原來(lái)是從地下冒出的天然氣在燃燒形成的，早在中亞和歐洲的僧侶們?cè)?ldquo;圣火”面前虔誠(chéng)地祈禱的時(shí)候，我國(guó)古代勞動(dòng)人民就識(shí)破了圣火的秘密，并駕驅(qū)它為人類服務(wù)了。
在明朝徐光啟所著的《天工開(kāi)物》中，談到四川有火井，人們用長(zhǎng)竹簡(jiǎn)從井底引出“圣火”來(lái)熬煮井鹽。有的火井深達(dá)60多丈，這在當(dāng)時(shí)是世界上絕無(wú)僅有的。我國(guó)的勞動(dòng)人民降服“圣火”用來(lái)煮鹽，比英國(guó)在1668年使用天然氣約早1300年。
所謂圣火，實(shí)際上是從地下引出的天然氣在燃燒。天然氣也是一種經(jīng)過(guò)一定的地質(zhì)構(gòu)造層匯集動(dòng)植物腐爛分解的產(chǎn)物而成，它住往是與石油煤礦一起伴生的，也有獨(dú)立成礦的。如我國(guó)西南部四川自就有大量天然氣儲(chǔ)量:在陜西神府煤礦，天然氣儲(chǔ)量也相當(dāng)可觀。
天然氣的主要成分是甲烷，甲烷和其他烷烴的混和物。甲烷是一種最的碳和氫的化合物，分子式為CH，甲烷容易燃燒，每1克甲烷可以放出13.3千卡(1千卡＝4.187千焦)的熱量，相當(dāng)于1克木材燃燒所釋放熱量的3倍，比最優(yōu)質(zhì)的煤燃燒所放出的熱還多60％。可見(jiàn)以甲烷為主要成分的天然氣是極其優(yōu)良的氣體燃料。天然氣與石油、煤炭是當(dāng)今世界的三大礦物燃料，構(gòu)成了整個(gè)工業(yè)的能源的基礎(chǔ)。
天然氣比石油、煤炭更為優(yōu)越。因?yàn)槭托枰?xì)的加工才能轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉?，面且煉油廠對(duì)環(huán)境的污染是很大的。然而天然氣卻無(wú)需加工，可以直接使用。從產(chǎn)地通過(guò)輸氣管道就可送到城市中作為燃料使用了，而且天然氣還有一個(gè)天然的優(yōu)點(diǎn)，那就是它干凈、清潔，燃燒后也不甲烷還是一種重要的化工原料。甲烷與水蒸氣在催化劑鎳的作用下，可以生成一氧化碳與氫氣。氫氣是合成氨工業(yè)制造氮肥的主要原料。四川盛產(chǎn)天然氣，除開(kāi)發(fā)用作燃料外，如今還利用它建設(shè)了一大批氮肥廠。成為我國(guó)化肥工業(yè)的一支生力軍。
將甲烷隔絕空氣進(jìn)行加熱，或者進(jìn)行不充分燃燒，它都會(huì)產(chǎn)生粒子很細(xì)的炭黑。制墨、墨汁及油墨，都少不了炭黑。印刷用的油墨，里面就含有無(wú)數(shù)粒子很細(xì)的炭黑。炭黑在工業(yè)上更重要的用途是作為橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑。
汽車的輪胎都是黑色的，那就是因?yàn)橄鹉z中摻有炭黑。天然橡膠摻入炭黑以后，強(qiáng)度可增加1～2倍。對(duì)合成橡膠，如丁苯橡膠來(lái)講，添加炭黑比不添加炭黑的強(qiáng)度能增加5～12倍。
天然氣確實(shí)是很好的燃料，但燒掉它畢竟太可惜了。人們還在進(jìn)一步研究，將甲烷變成乙炔，然后制成塑料、合成纖維與合成橡膠等更為有用的各種產(chǎn)品。
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